propiedades pasivas Flashcards
Los cambios eléctricos que ocurren en las células a través de los canales iónicos hace que
las respuestas que observamos cuando se gatillan potenciales de acción tengan una determinada cinética
Pese a que la corriente fue establecida inmediatamente, el cambio en el potencial de membrana no ocurre de
inmediato
Cuando el pulso de corriente se hace de forma que se despolariza la membrana, ocurren los potenciales de acción que también son dependientes
de cambio no instantáneos de los potenciales de membrana
Si examinamos las propiedades físicas básicas de las membranas, hablamos de
permeabilidad, conductancia, resistencia, etc.
Las células contienen membranas biológicas que pueden ser consideradas como resistencias, de forma que cuando pasa una corriente
debe haber un cambio de voltaje
En un circuito donde se impone un voltaje o una corriente y hay una resistencia, el valor de la corriente o del cambio de voltaje es directamente proporcional a
la resistencia, y debería ocurrir de forma instantánea
simultáneamente la membrana aparte de ser una resistencia es un
capacitor, es decir, tiene propiedades capacitivas como estructura general de la célula
Un capacitor es algo que es capaz de ir acumulando
cargas lentamente cuando se le impone una diferencia de potencial o se le propasa una corriente
y la capacidad de capturar esta carga depende de varios aspectos, en particular la diferencia entre
las placas, el área o la constante dieléctrica
cualquier corriente que se imponga en un circuito que tenga un capacitor, va a
pasar cierta carga a este, y no va a pasar la resistencia, por lo que no pasará el voltaje
Cuando se detienen el pulso de corriente, el potencial de membrana vuelve a
su valor original también a través de una cinética exponencial
¿qué tan rápido es la curva de crecimiento y de qué depende?
Depende principalmente de las propiedades físicas de la resistencia y el capacitor
Mientras mayor sea la resistencia, mayor tiempo va a
demorar en establecer el cambio de potencial de membrana final
La demora o el tiempo depende de ambos valores de
resistencia y capacitancia
Cuando observamos los cambios exponenciales, las ecuaciones determinan el 63% del cambio, por lo tanto, se describe en la velocidad de cambio la constante tau que nos indica el tiempo que se requiere transcurrir para
cambiar el potencial de membrana un cierto porcentaje del total, que es 63,3%
La resistencia y capacitancia depende de la
magnitud de la membrana, es decir, mientras más grande la membrana, mayor es la capacitancia (es más membrana) y menor es la resistencia (hay más superficie por la que pueden circular)
la capacitancia aumenta y la resistencia disminuye, por lo que cuando uno cambia el volumen de una célula, estas cambian en la misma
magnitud, y por lo tanto, tau es constante independiente del tamaño de la célula
Los potenciales de acción se inician típicamente en el
cono axónico, y luego se propaga por el resto del axón, y corrientes sinápticas que provienen de sinapsis en las dendritas se propagan hacia el soma
Tanto en el potencial de acción como las corrientes sinápticas circulan a través de
la membrana
En el caso de las dendritas se propagan sin una regeneración, mientras que en el axón hay ciertas propiedades que permiten que
el potencial de acción se replica
Si hay una inyección de corriente en una dendrita o axón, esta corriente circula por dentro del tubo, pero se irá perdiendo en cada porción de membrana a medida que
atraviesa a lo largo del tubo, porque por un lado va a cargar el condensador, y también circulará por la resistencia de la membrana
Si uno mide el voltaje establecido por la corriente a determinada distancia del sitio de inyección, el potencial máximo que observamos va a ser
menor a medida que nos alejamos del punto de inyección
se observa una caída exponencial del voltaje a medida que nos alejamos del
punto de inyección
Esto es relevante porque cuando en un potencial de acción que se propaga por un axón, el umbral para poder gatillar un potencial de acción en la región adyacente depende del
cambio de potencial, por lo que mientras mayor el cambio de potencial, más rápido se propagará una señal
En esta situación pasiva, qué tan lejos puede llegar una señal es algo que ocurre en función de
las propiedades físicas de este axón
Dentro del tubo hay una cierta resistencia dada por el líquido
líquido intracelular
la resistencia axial es muchísimo menor que la resistencia de membrana, lo cual es importante, ya que
significa que, si hay una inyección de corriente en cualquier parte, la gran parte de la corriente se irá a lo largo del tubo
Mientras más grueso el axón, menor la resistencia
axial y mayor la distancia de propagación
Para hacer más distante la propagación de una señal es tratar de disminuir alguna de las otras propiedades pasivas, como
la resistencia o capacitancia
La mielina es una serie de cobertura
membranosa que aumenta la distancia entre el medio intra y extracelular
la mielina aumenta la distancia entre
las placas del capacitor, y, por lo tanto, hacen caer la capacitancia de una manera muy significativa
las corrientes que circulan por la membrana tengan que cargar unos capacitores pequeños en comparación con axones sin
mielina
El potencial de equilibrio para un ion se establece porque se igualan
2 fuerzas contrarias: el potencial químico y eléctrico (Nernst)
El potencial de equilibrio para un ion es directamente proporcional a
la diferencia de concentración
Cuando existe un solo ion permeable, el potencial de membrana es idéntico al
potencial de Nernst
La propagación de un cambio de un potencial eléctrico en un cable (axón o dendrita) depende de
rm, ra y cm. Lamda=constante de espacio (cm)
La velocidad de propagación de una señal eléctrica puede aumentar si:
- Aumenta el diámetro (principalmente disminuye ra)
- Con mielina (principalmente disminuye cm)
